Reports of Practical Oncology and Radiotherapy Wêze³ wartowniczy w raku jelita grubego Zbigniew Lorenc, Jacek Starzewski, Danuta Kokociñska, Monika Brzeziñska, Mieszko Opi³ka Katedra i Oddzia³ Kliniczny Chirurgii Ogólnej i Koloproktologicznej Œl¹skiej Akademii Medycznej w Katowicach, pl. Medyków 1, 41-200 Sosnowiec Rep Pract Oncol Radiother 2004;9:307-11, review paper Received May 13th, 2004; received in a revised form July 13th, 2004; accepted December 20th, 2004 Streszczenie Wstêp: W pracy dokonano przegl¹du na podstawie piœmiennictwa badañ na temat przydatnoœci identyfikacji wêz³a wartowniczego w ocenie stanu zaawansowania klinicznego raka jelita grubego. Przeprowadzono analizê wyników badañ w tym zakresie wykonanych w ró¿nych oœrodkach chirurgicznych. Zwrócono uwagê na te elementy które maj¹ zasadnicze znaczenie w rokowaniu u chorych na raka jelita grubego oraz na prawdopodobne przyczyny b³êdów jakie s¹ pope³niane przy kwalifikacji chorych do okreœlonej grupy zaawansowania klinicznego. Potwierdzenie przerzutów w wêz³ach ch³onnych warunkuje zastosowanie terapii uzupe³niaj¹cej i daje wiêksze szanse na osi¹gniêcie dobrych wyników leczenia. Dotychczas stosowane techniki badawcze nie zawsze daj¹ pewnoœæ w³aœciwie postawionego rozpoznania w zakresie stopnia zaawansowania choroby, st¹d poszukiwanie nowych metod, które zwiêkszy³yby szansê na precyzyjne okreœlenie stadium choroby i umo¿liwi³yby zastosowanie odpowiedniego, skutecznego leczenia. Materia³ i metody: Omówiono koncepcjê „wêz³a wartowniczego” oraz korzyœci jakie mo¿e przynieœæ jego identyfikacja w ocenie zaawansowania choroby. Przedstawiono techniki wybarwiania wêz³ów ch³onnych, rodzaje barwników i sposób nastrzykniêcia tkanki. Wyniki: Uwzglêdniono skutecznoœæ diagnostyczn¹ tej metody badawczej w ró¿nych badaniach oraz ocenê patomorfologiczn¹ wêz³a wartowniczego opart¹ na barwieniu hemoatoksylinowo-eozynowym, metodach immunohistochemicznych, a tak¿e przy zastosowaniu technik molekularnych. Dokonano oceny wyników dodatnich oraz fa³szywie ujemnych prowadzonych badañ. Wniosek: Stwierdzono przydatnoœæ nowej metody diagnostycznej w raku jelita grubego wymagaj¹c¹ jednak¿e dalszych badañ oraz uwidoczniono korzyœci jakie mo¿e przynieœæ zastosowanie tej metody w praktyce. S³owa kluczowe: rak jelita grubego, wêze³ wartowniczy, stadium zaawansowania choroby. Sentinel lymph node in colorectal cancer Summary Introduction: In the paper a review of the literature on the usefulness of the sentinel lymph node (SLN) identification in clinical staging of the colorectal cancer was performed. Studies conducted In different surgical departments were analyzed. Crucial elements in prognosis in patients with colorectal cancer and mistakes made in clinical staging of theses patients were pointed out. Lymph nodes metastases warrants the adjuvant therapy and improves results of treatment. The diagnostic methods used at the moment are not very accurate in clinical staging, therefore a search for the new methods, which would enable more precise staging and at the same time the suitable treatment is being made. Material and methods: The sentinel node concept and the benefits of its identification are discussed. Techniques of the SLN dying (dyes, application) are presented. Results: The diagnostic efficacy of the method in different studies and the detailed pathological examination (haematoxylin-eosin, immunohistochemistry, molecular techniques) is being analyzed. Positive and false negative results in the studies are evaluated. Conclusion: The usefulness of the method and application in the clinical setting in colorectal cancer is shown, still further studies are needed. Key words: colorectal cancer, sentinel lymph node, advanced cancer stage. Praca prezentowana podczas I Sympozjum Naukowo-Szkoleniowego "Sentinel Node'", Poznañ, 2004 Rep Pract Oncol Radiother 9(7)2005 307 Lorenc Z., et al. Wêze³ wartowniczy w raku jelita grubego Wstêp W ostatnich latach obserwujemy wzrost zachorowañ na nowotwory z³oœliwe jelita grubego siêgaj¹cy 2.5% do 3% rocznie. W ci¹gu ostatnich 30 lat wskaŸnik zachorowañ zwiêkszy³ siê zarówno u kobiet jak i w grupie mê¿czyzn. Obserwuje siê du¿e zró¿nicowanie tego wskaŸnika na 100.000 mieszkañców - USA 15.1 u mê¿czyzn; 9.3 u kobiet, w Gambii 0.7; Algierii 1.3; Indiach i Nigerii od 1 do 3. W Polsce zachorowalnoœæ jest wy¿sza w populacji uprzemys³owionej ni¿ wiejskiej (wskaŸnik 12.1 u mê¿czyzn i 6.9 u kobiet). £¹cznie (rak okrê¿nicy i odbytnicy) stanowi¹ oko³o 10% wszystkich nowotworów, rak jelita grubego zajmuje 2 miejsce na liœcie zachorowañ i zgonów w Polsce oraz pierwsze miejsce wœród zgonów w grupie nowotworów uk³adu pokarmowego w Stanach Zjednoczonych. Wystêpuje zwiêkszone ryzyko zachorowañ w niektórych grupach etnicznych a najwy¿sze ryzyko zachorowalnoœci obserwuje siê u Japoñczyków na sta³e mieszkaj¹cych w USA. Wœród czynników etiopatogenetycznych wymienia siê spo¿ywanie diety bogatej w t³uszcze zwierzêce oraz obecnoœæ niektórych chorób uwarunkowanych genetycznie (polipowatoœæ rodzinna, niepolipowaty rak jelita grubego) jak równie¿ nieswoistych chorób zapalnych (wrzodziej¹ce zapalenie jelita grubego - u 20-25% chorych leczonych ponad 10 lat). Czynnikiem predystynuj¹cym jest obecnoœæ gruczolaków (g³ównie kosmkowych) a tak¿e gruczolaków o wielkoœci powy¿ej 1 cm oraz mnogich choæ ostateczna przyczyna choroby nie jest do koñca wyjaœniona. Najwa¿niejszym czynnikiem rokowniczym jest stopieñ zaawansowania klinicznego nowotworu w momencie rozpoznania choroby. Obecnoœæ przerzutów w wêz³ach ch³onnych zmniejsza szansê na 5-letnie prze¿ycie o 20-30%, a dodatkowo co czwarty chory w stadium I lub II choroby umiera z powodu wznowy lub przerzutów w ci¹gu 5 lat mimo braku w pierwotnym rozpoznaniu przerzutów. Byæ mo¿e przyczyn¹ takiego stanu rzeczy jest obecnoœæ przerzutów lub mikroprzerzutów w wêz³ach ch³onnych pierwotnie nierozpoznanych lub niemych klinicznie ale rozwijaj¹cych siê w dalszym przebiegu choroby i powoduj¹cych powstanie przerzutów dokonanych [1].Grup¹ chorych w której zapewne pope³nia siê najwiêcej b³êdów w odpowiedniej kwalifikacji s¹ pacjenci w stadium III, w którym chorzy powinni zostaæ poddani terapii uzupe³niaj¹cej o ile oczywiœcie zostali do tej grupy zakwalifikowani. Prze¿ywalnoœæ 5-letnia w tej niejednolitej grupie chorych jest ró¿na w zale¿noœci od liczby wêz³ów zmienionych przerzutowo i wynosi od 38% do 73% (Hyder), 17% do 58% (Moran) i 29% do 69% (Tang). Przyczyn¹ niepowodzeñ w leczeniu raka jelita grubego jest zbyt póŸne rozpoznanie choroby, czêsto w stadium uniemo¿liwiaj¹cym leczenie radykalne a tak¿e terapia nie zawsze adekwatna do stopnia zaawansowania choroby przede wszystkim z powodu niew³aœciwej oceny stopnia zaawansowania klinicznego choroby, g³ównie w zakresie obecnoœci przerzutów w wêz³ach ch³onnych i w w¹trobie. 308 Review paper Nadziej¹ na ograniczenie b³êdów we w³aœciwej ocenie stanu zaawansowania klinicznego jest badanie wêz³a wartowniczego. Wprowadzenie tej metody jako rutynowej w czerniaku oraz raku piersi zachêci³o chirurgów zajmuj¹cych siê leczeniem nowotworów jelita grubego do wprowadzenia jej tak¿e w chirurgii jelita grubego. Koncepcja "wêz³a wartowniczego" oparta jest na fakcie, ¿e oœrodkowy kana³ limfatyczny biegn¹cy od guza pierwotnego prowadzi ch³onkê do pierwszego, "wartowniczego" wêz³a regionalnego jej sp³ywu. Kana³ ten mo¿e zawieraæ komórki nowotworowe z guza pierwotnego, które mog¹ osiedlaæ siê w zatokach podtorebkowych wêz³a wartowniczego (WW) i proliferowaæ do przerzutów wêz³owych. Wyrafinowane techniki histopatologiczne takie jak immunohistochemia i sekwencyjne ciêcia potwierdzaj¹, ¿e WW jest wêz³em ch³onnym z najwiêkszym prawdopodobieñstwem rozwoju przerzutów u pacjentów u których dosz³o do ich powstania. Konieczna jest jednak najpierw identyfikacja kana³u limfatycznego, a dopiero potem odnalezienie WW, bowiem w innym przypadku mo¿na przeoczyæ bli¿ej po³o¿one wêz³y ch³onne. Ocena tego pierwszego wêz³a na drodze sp³ywu ch³onki z guza pozwoli byæ mo¿e na okreœlenie na jego podstawie stanu innych wêz³ów ch³onnych. Podkreœla siê tak¿e u³atwienie identyfikacji wêz³ów przez histopatologa przez samo ich wybarwienie co zaobserwowano tak¿e w badaniach w³asnych. Poddanie badaniu immunohistochemicznemu g³ównie tych wêz³ów, w których prawdopodobieñstwo wyst¹pienia przerzutów jest najwiêksze a badanie hematoksylinowo - eozynowe jest ujemne mo¿e pozwoliæ na zmianê stopnia zaawansowania choroby. Barwienie uk³adu ch³onnego pozwala tak¿e w niektórych przypadkach na rozpoznanie nietypowego sp³ywu ch³onnego (Ota), a poddanie WW dok³adniejszym badaniom immunohistochemicznym ewentualnie technikom molekularnym (RT-PCR) pozwala na zwiêkszenie odsetka rozpoznania mikroprzerzutów (Mori, Nakamori). Liefers podaje uwidocznienie tym sposobem nawet do 54% ukrytych mikroprzerzutów. Badanie to mo¿e u³atwiæ zmianê stadium choroby na wy¿sze i kwalifikacjê chorego do leczenia uzupe³niaj¹cego w postaci terapii adjuwantowej [2]. Barwnikiem stosowanym w identyfikacji WW mo¿e byæ Lymphazurin 1% [3,4], 10% Fluorescein [5], Isosulfan blue [2,6,7,8] a tak¿e Patent Blau [9,10]. Tego ostatniego barwnika u¿yto te¿ we w³asnych badaniach. Ostrzykniêcia guza dokonuje siê w trakcie operacji po zmobilizowaniu jelita podsurowicówkowo [3,7] ewentualnie podœluzówkowo drog¹ endoskopow¹ [10,11]. Publikowano tak¿e prace w których wstrzykniêcia barwnika dokonywano ju¿ po wyciêciu guza - ex vivo [8,12,13]. Zwraca siê uwagê na u¿ycie odpowiedniej iloœci barwnika zale¿nej od wielkoœci guza [6]. Skutecznoœæ identyfikacji wêz³a wartowniczego przedstawia Tabela 1. Liczbê odnalezionych wêz³ów wartowniczych w poszczególnych badaniach przedstawia Tabela 2. Rep Pract Oncol Radiother 9(7)2005 Lorenc Z., et al. Wêze³ wartowniczy w raku jelita grubego Tabela 1. Skutecznoœæ identyfikacji wêz³a wartowniczego. Tabele 1. Efficacy of sentinel lymph node identification. autor liczba chorych liczba chorych z zidentyfikowanym WW skutecznoœæ identyfikacji Levine 37 34 92% Saha 86 85 99% Lasser 30 30 100% Sefr 20 20 100% Viehl 31 27 87% Paramo 55 45 82% Bilchik 100 97 97% Fitzgerald 26 23 88% Joosten 50 35 70% Feig 48 47 98% Bendavid 20 18 90% Wong 26 24 92% Esser 31 18 58% Merrie 26 23 88% Wood 75 72 96% Lorenc 36 21 70% Tabela 2. Liczba badanych wêz³ów ch³onnych oraz wêz³ów wartowniczych. Tabele 2. Number of the lymph notes examined and sentinel nodes. autor liczba chorych ogólna liczba badanych wêz³ów liczba WW Lasser 30 10 - 55 (œr. 23) 1 - 4 (œr. 2) Turner 51 œr. 14 œr. 3 Bilchik 40 œr. 15 1-3 Sefr 20 1 - 38 (œr. 13.6) 1 - 3 (œr. 1.5) Levine 37 - 1 - 6 (œr. 1.9) Tsoulias 14 œr. 13.7 œr. 1.7 Fitzgerald 26 - œr. 2.5 Saha 86 1367 (œr. 16) œr. 1.6 Bendavid 50 - œr. 3.9 Wong 26 479 (œr. 18) œr. 2.8 Lorenc 36 746 (sr. 21) 1-2 Wêz³y ch³onne usuniête w czasie operacji poddawane s¹ skrupulatnym badaniom histopatologicznym. Jeœli w rutynowym barwieniu hematoksylinowo-eozynowym wynik pod k¹tem obecnoœci przerzutów jest ujemny stosuje siê badania immunohistochemiczne lub techniki molekularne (RTPCR) [7]. Obserwuje siê ró¿ne sposoby ciêcia sekwencyjnego materia³u badawczego. Najczêstszym jest wykony- Rep Pract Oncol Radiother 9(7)2005 Review paper wanie badañ na kilku przekrojach skrawków o gruboœci 3-4 mikronów co 20-40 mikronów [3] lub rzadszych co 250 mikronów [14]. W badaniach w³asnych wykonywano ciêcia na 3 poziomach, od 3 do 7 skrawków na ka¿dy poziom tkanki, ró¿nica pomiêdzy poziomami wynosi³a w zale¿noœci od gruboœci wêz³a od 60 do 100 mikronów. Skrawki z I i III poziomu gruboœci 4 mikronów barwiono H-E, z drugiego poziomu, gruboœci 3.5 mikrona przekazywano do badañ immunohistochemicznych. Skutecznoœæ diagnostyczn¹ badania WW w zakresie wyników dodatnich przedstawia Tabela 3. Tabela 3. Skutecznoœæ diagnostyczna w zakresie wyników dodatnich. Tabele 3. Diagnostic efficacy in positive results group. autor liczba chorych liczba skutecznoœæ chorych diagnostyczna ze zgodnym WW Saha 86 82 95% Paramo 55 44 80% Sefr 20 14 70% Lasser 30 26 87% Wood 75 68 90% Fitzgerald 26 21 80% Bilchik 100 92 92% Tsoulias 14 13 93% Lorenc 36 17 80% W badaniu w³asnym skutecznoœæ 80% osi¹gniêto w odniesieniu do przypadków z udanym wybarwieniem, w ca³ej grupie badanej by³a ona ni¿sza i wynosi³a 56%. Wyniki fa³szywie ujemne przedstawia Tabela 4. Tabela 4. Wyniki fa³szywie ujemne w poszczególnych badaniach. Tabele 4. False negative results in different tests. autor liczba chorych liczba chorych ze zgodnym WW wyniki fa³szywie ujemne Saha 86 85 3 chorych (5%) Paramo 55 45 3% Feig 48 47 38% Sefr 20 20 40% Lasser 30 30 13% Fitzgerald 26 21 20% Bilchik 100 97 5% Viehl 31 - 50% Merrie 26 23 45% Joosten 50 35 60% Lorenc 36 21 4 chorych (19%) 309 Lorenc Z., et al. Wêze³ wartowniczy w raku jelita grubego Na uwagê zas³uguje du¿a rozbie¿noœæ wyników fa³szywie ujemnych (od 3% do 60%). Wœród 3 chorych z wynikiem fa³szywie ujemnym Saha stwierdzi³, ¿e w jednym przypadku dotyczy³o to chorej po wczeœniejszej resekcji czêœci jelita z powodu nowotworu, w drugim zaobserwowano obecnoœæ dwóch ognisk chorobowych, w trzecim by³ to przerzut raka p³uca do k¹tnicy [3]. Fitzgerald zaobserwowa³ wyniki fa³szywie ujemne u chorych w III stadium choroby, zaœ Bilchik u pacjentów z guzem T3 i T4 [7,8]. W badanej w³asnej grupie chorych równie¿ stwierdzi³em wyniki fa³szywie ujemne u pacjentów z obecnoœci¹ guza o znacznych rozmiarach. U czêœci chorych zaobserwowano na podstawie badañ immunohistochemicznych oraz technik molekularnych zmianê stopnia zaawansowania klinicznego nowotworu - Tabela 5. Tabela 5. Zmiana stopnia zaawansowania klinicznego nowotworu. Tabele 5. Upstaging of the clinical status. autor liczba chorych skutecznoœæ WW chorzy ze zmian¹ stopnia zaawansowania Paramo 55 98% 6 (11%) Lasser 30 87% 3 (14%) Tsoulias 14 93% 2 (14%) Bendavid 20 90% 5 (25%) Saha 86 95% 15 (18%) Jak zauwa¿ono u czêœci chorych WW by³ jedynym miejscem przerzutu nowotworu. To bardzo ciekawe spostrze¿enie wskazuje na celowoœæ wykonywania barwienia bowiem zmniejsza ryzyko przeoczenia wêz³ów ch³onnych. W³asne badania potwierdzaj¹ ten pogl¹d - w jednym przypadku WW by³ jedynym wêz³em z przerzutem - Tabela 6. Tabela 6. Wêze³ wartowniczy jako jedyne miejsce przerzutu. Tabele 6. Sentinel lymph node as the only site of metastases. autor liczba chorych liczba chorych z WW WW jako jedyne miejsce przerzutu Paramo 55 45 9 (20%) Esser 38 18 2 (11%) Saha 86 85 15 (18%) Lorenc 36 21 1 (5%) Reasumuj¹c w zakresie przydatnoœci badania wêz³a wartowniczego w raku jelita grubego wiêkszoœæ autorów ma zdanie pozytywne g³ównie ze wzglêdu na mo¿liwoœæ zmiany stadium zaawansowania klinicznego i zastosowanie terapii adjuwantowej [2,3,4,7,11,15,16], czêœæ ograniczone [6,12] b¹dŸ negatywne [9,10] ze wzglêdu na zbyt wysoki 310 Review paper odsetek wyników fa³szywie ujemnych. Uwa¿a siê, ¿e bardzo wa¿nym elementem jest wypracowanie prawid³owej techniki wybarwiania. Dalsze badania powinny przynieœæ poprawê wyników i zwiêkszenie skutecznoœci w jej stosowaniu, a tak¿e bardziej precyzyjne okreœlenie przydatnoœci metody w codziennej praktyce klinicznej [17]. Korzyœci jakie daje badanie wêz³a wartowniczego wed³ug opinii autorów zajmuj¹cych siê tym problemem s¹ nastêpuj¹ce: 1. U³atwienie identyfikacji wêz³ów przez histopatologa, a przez to mo¿liwoœæ rozpoznania jedynego miejsca przerzutu. 2. Poddanie wêz³a b¹dŸ wêz³ów wartowniczych (czyli g³ównie tych wêz³ów, w których prawdopodobieñstwo wyst¹pienia przerzutów jest najwiêksze) dok³adnym badaniom histopatologicznym (poza hematoksylinowo-eozynowym tak¿e immunohistochemicznym oraz z u¿yciem technik molekularnych) i wykryciu tym sposobem mikroprzerzutów, których biologiczne dzia³anie nie jest co prawda do koñca wyjaœnione ale mo¿e jak siê uwa¿a spowodowaæ powstanie przerzutu dokonanego. 3. Mo¿liwa zmiana stadium choroby na wy¿sze i kwalifikacja chorego do leczenia uzupe³niaj¹cego (terapia adjuwantowa). 4. Rozpoznanie nietypowego sp³ywu ch³onnego u badanych chorych a przez to zmianê marginesu ciêcia chirurgicznego (poszerzenie zakresu operacji), szczególnie u pacjentów z wykonanymi poprzednio resekcjami w obrêbie jelita grubego. Piœmiennictwo 1. Ota DM. Is Intraoperative Lymph Node Mapping and Sentinel Lymph Node Biopsy for Colorectal Carcinoma Necessary? Ann Surg Oncol 2000;7(2):82-4. 2. Paramo JC, Summerall J, Wilson C, Cabral A, Willis I, Wodnicki H, et al. Intraoperative sentinel lymph node mapping in patients with colon cancer. Am J Surg 2001;182(1):40-3. 3. Saha S, Wiese D, Badin J, Beutler T, Nora D, Ganatra BK, et al. Technical details of sentinel lymph node mapping in colorectal cancer and its impact on staging. Ann Surg Oncol 2000; 7(2): 120-4. 4. Esser S, Reilly WT, Riley LB, Eyvazzadeh C, Arcona S. The role of sentinel lymph node mapping in staging of colon and rectal cancer. Dis Colon Rectum 2001;44(6):850-4. 5. Saha S, Dan A, Wiese D, Lam L, Ganatra B, Desai D. et al. Comparitive analysis of Lymphazurin 1% vs. Fluorescein 10% in sentinel lymph node (SLN) mapping for colorectal (CR) tumors. The 3rd International Sentinel Node Congress Yokohama, Japan November 16-18, 2002 abstracts book, 167. 6. Viehl CT, Hamel CT, Marti WR, Guller U, Eisner L, Stammberger U, et al. Identification of sentinel lymph nodes in colon cancer depends on the amount of dye injected relative to tumor size. World J Surg 2003; 27(12):1285-90. 7. Bilchik AJ, Nora D, Tollenaar RA, van de Velde CJ, Wood T, Turner R, et al. Ultrastaging of early colon cancer using lymphatic mapping and molecular analysis. Eur J Cancer 2002; 38(7):977-85. Rep Pract Oncol Radiother 9(7)2005 Lorenc Z., et al. Wêze³ wartowniczy w raku jelita grubego 8. Fitzgerald TL, Khalifa MA, Al. Zahrani M, Law CH, Smith AJ. J Surg Oncol 2002;80(1):27-32. 9. Merrie AE, van Rijn AM, Phillips LV, Rossaak JI, Yun K, Mccall JL. Diagnostic use of the sentinel node in colon cancer. Dis Colon Rectum 2001;44(3):410-7. 10. Joosten JJ, Strobbe JJ, Wauters CA, Pruszczynski M, Wobbes T, Ruers TJ. Intraoperative lymphatic mapping and the sentinel node concept in colorectal carcinoma. Br J Surg 1999; 86(4): 482-6. 11. Tsioulias GJ, Wood TF, Spirt M, Morton DL, Bilchik AJ. Am J Surg 2002;68(7):561-5. 12. Sefr R, Penka I, Coufal O, Vagundova M, Fait V, Kaplan Z, et al. Sentinel node biopsy in colorectal carcinoma - pilot study. Rozhl Chir 2003;82(9):486-91. 13. Wong JH, Steineman S, Calderia C, Bowles J, Namiki T. Ex vivo Rep Pract Oncol Radiother 9(7)2005 Review paper sentinel node mapping in carcinoma of the colon and rectum. Ann Surg 2001;233(4):515-21. 14. Meyer JS. Sentinel lymph node biopsy: strategies for patholo-gic examination of the specimen. J Surg Oncol 1998; 69(4):212-18. 15. Lasser P, Cote JF, Sabourin JC, Boige V, Elias D, Duvillard P, et al. Is sentinel lymph node mapping relevant for colon cancer?: a feasibility study. Ann Chir 2003;128(7):433-7. 16. Bendavid Y, Latulippe JF, Younan RJ, Leclerc YE, Dube S, Heyen F, et al. Phase I study on sentinel lymph node mapping in colon cancer: a preliminary report. J Surg Oncol 2002;79(2): 81-4. 17. Levine EA, Shen P, Shiver S.A., Waters G, Brant A, Geisenger KR. Intraoperative imprint cytology for evaluation of sentinel lymph nodes from visceral malignancies. J Gastrointest Surg 2003;7(5):687-91. 311